銀行重要憑證庫(kù)大空間氣體滅火消防設(shè)計(jì)探討

王學(xué)勱，張慧玲

（1上海聯(lián)創(chuàng)建筑設(shè)計(jì)有限公司重慶公司，重慶 400020；2重慶交通大學(xué)，重慶 400074）

1 工程概況

該項(xiàng)目為某銀行重慶市分行金庫(kù)工程。該工程地上4層，地下1層，總建筑面積10182m2；建筑高度:19.56m。體積超過(guò)50000m3。建筑耐火等級(jí)為一級(jí)。功能用房除配套辦公和配套設(shè)備用房外，還包括本外幣現(xiàn)金庫(kù)房、現(xiàn)金配送區(qū)、貴金屬庫(kù)、款箱寄庫(kù)庫(kù)房、清分整點(diǎn)區(qū)、空白重要憑證庫(kù)、硬幣清分區(qū)、貴金屬包裝盒庫(kù)、運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控中心憑證保管庫(kù)等功能用房。

2 氣體滅火系統(tǒng)選擇

金庫(kù)的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控中心憑證保管庫(kù)是存放銀行重要憑證的庫(kù)房，一旦因水漬破壞，損失巨大，因此對(duì)于近1500m2的庫(kù)區(qū)，全部采用氣體滅火系統(tǒng)。

該工程氣體滅火房間面積大，最大一個(gè)庫(kù)房面積1500m2（73m×20m），層高高，為4.5m，整個(gè)工程需要?dú)怏w滅火的房間分別在1-4層。對(duì)選用何種氣體滅火系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)技術(shù)較成熟的有七氟丙烷(FM-200)和IG541(煙烙盡)兩種氣體。因此，該項(xiàng)目主要從這兩種氣體中選擇。

FM-200是碳、氟和氫的化合物，它無(wú)色無(wú)味、不導(dǎo)電，滅火濃度為10%，設(shè)備占地面積少。對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用，該氣體在釋放時(shí)對(duì)周圍環(huán)境安全無(wú)破壞，清潔、無(wú)殘留物，對(duì)周圍受保護(hù)的設(shè)備無(wú)損害。在2.5MPa的條件下低壓操作，對(duì)管道設(shè)備無(wú)特殊要求。在設(shè)計(jì)濃度下人們可以在保護(hù)區(qū)內(nèi)安全工作。IG541(煙烙盡)是由氮?dú)狻錃夂鸵谎趸?種氣體共同組成的混合物，其氣體來(lái)源于大氣，所以對(duì)大氣臭氧層無(wú)破壞作用。滅火濃度為37.5%，設(shè)備占地大。該氣體在釋放時(shí)對(duì)人不會(huì)造成傷害，對(duì)周圍受保護(hù)的設(shè)備無(wú)損害。在15MPa的高壓下儲(chǔ)存，對(duì)鋼瓶和減壓閥前竹道和閥門的壓力和安全的要求高。無(wú)毒，在設(shè)計(jì)濃度下人們可以在保護(hù)區(qū)內(nèi)安全工作[1]。綜上，F(xiàn)M-200和IG541都具備很好的性能，能保證滅火后不對(duì)設(shè)備和環(huán)境造成不良影響。

然而貯壓式FM-200系統(tǒng)輸送距離較短，上海市地方規(guī)程《七氟丙烷滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》(DG/TJ 08-307-2002)[2]中規(guī)定“儲(chǔ)存壓力2.5MPa，不宜大于30m，4.2MPa，不宜大于45m”，因此極大地限制了FM-200滅火系統(tǒng)的使用。如果FM-200用于該庫(kù)房區(qū)，就需要在庫(kù)房?jī)蓚?cè)分別設(shè)置儲(chǔ)瓶間的情況，這樣在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上不合理。通常情況下在超過(guò)45m的保護(hù)半徑或保護(hù)體積超過(guò)3600m3時(shí)，IG541(煙烙盡)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于FM-200。

該工程保護(hù)半徑約80m，最大保護(hù)體積6000m3，因此選擇IG541(煙烙盡)氣體滅火系統(tǒng)，設(shè)計(jì)額定溫度為20℃，設(shè)計(jì)滅火濃度37.5%，氣體釋放時(shí)間:滅火劑噴放至設(shè)計(jì)用量的95%時(shí)，其噴放時(shí)間不應(yīng)大于60s，且不應(yīng)小于48s。滅火浸漬時(shí)間10min，氣體設(shè)備參數(shù):氣瓶?jī)?chǔ)存壓力15MPa，充裝密度211.15kg/m3。

3 氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

該工程設(shè)計(jì)依據(jù) 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2006)[3]、《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50370-2005)[4]、《銀行金庫(kù)》(JR/T 0003-2000)[5]、《惰性氣體IG-541滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》(DG/TJ08-306-2001)[6]等規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 系統(tǒng)劃分

該工程大空間氣體滅火的房間共3個(gè)功能房間，面積詳見(jiàn)表1。對(duì)于如此大的保護(hù)區(qū)面積，根據(jù)《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50370-2005)，采用管網(wǎng)滅火系統(tǒng)時(shí)，一個(gè)防護(hù)區(qū)的面積不宜大于800m2，且容積不宜大于3600m3[4]。該工程遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)范要求，對(duì)于普通氣體滅火防護(hù)區(qū)，在遇到保護(hù)半徑或保護(hù)體積超出規(guī)范要求時(shí)，一般有兩種辦法解決。一種是采用在防護(hù)區(qū)內(nèi)增加防火墻或防火卷簾，將單個(gè)防護(hù)區(qū)的體積控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。而由于金庫(kù)房間的功能要求，不可能將其分隔，故上述增加防火墻或防火卷簾的辦法難于實(shí)現(xiàn)。因此，該工程采取了另一種解決辦法，即將該防護(hù)區(qū)視為相同大小的多個(gè)防護(hù)區(qū)的共同體，人為將該防護(hù)區(qū)的滅火系統(tǒng)一分為多，多套系統(tǒng)分別通過(guò)多套管網(wǎng)同時(shí)噴放到防護(hù)區(qū)內(nèi)[7]。

為了保證大面積機(jī)房氣體滅火能夠同時(shí)且有效地進(jìn)行，必須使用多個(gè)選擇閥并聯(lián)保護(hù)，即多根主管同步進(jìn)入該保護(hù)區(qū)，軟件分組計(jì)算。由此帶來(lái)以下兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題需要進(jìn)行解決并采取相應(yīng)的技術(shù)措施:多個(gè)選擇閥啟動(dòng)的同步性；分組計(jì)算時(shí)組與組之間界面處噴頭壓力、時(shí)間、濃度的平衡性[8]。

該工程氣體滅火系統(tǒng)保護(hù) “運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控中心憑證保管庫(kù)”和“清分整點(diǎn)區(qū)”，“運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控中心憑證保管庫(kù)”由兩根主管進(jìn)入，系統(tǒng)分為兩組，通過(guò)管網(wǎng)幾何同程布置與管道水力計(jì)算，盡可能保證每個(gè)噴頭的壓力一致。

表1 各房間滅火劑用量

3.3 系統(tǒng)控制

氣體滅火控制器設(shè)置在相應(yīng)的保護(hù)區(qū)門口墻內(nèi)，每個(gè)氣體滅火防護(hù)區(qū)外分別設(shè)置氣體滅火手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換器 (含手自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、緊急停止開(kāi)關(guān)、緊急釋放按鈕)，防護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)置智能型感煙、感溫兩套獨(dú)立報(bào)警信號(hào)、聲光報(bào)警器、警鈴，防護(hù)區(qū)門口設(shè)置放氣指示燈。滅火系統(tǒng)的控制方式為自動(dòng)控制、手動(dòng)控制、機(jī)械應(yīng)急操作三種啟動(dòng)方式。火災(zāi)時(shí)關(guān)閉保護(hù)區(qū)域內(nèi)的所有送排風(fēng)口上的防火閥，同時(shí)關(guān)閉送排風(fēng)機(jī)，以使房間密閉，待達(dá)到滅火浸漬時(shí)間后打開(kāi)保護(hù)區(qū)內(nèi)的常閉排煙口，開(kāi)啟排風(fēng)機(jī)排除廢氣。

（1）自動(dòng)控制:氣體滅火系統(tǒng)處于自動(dòng)模式，系統(tǒng)自動(dòng)完成火災(zāi)探測(cè)、報(bào)警、聯(lián)動(dòng)控制及滅火整個(gè)過(guò)程。

第一步:防護(hù)區(qū)內(nèi)的單一類型探測(cè)器（無(wú)論煙感、溫感）探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)后，氣體滅火控制器啟動(dòng)設(shè)在該防護(hù)區(qū)域內(nèi)的警鈴。提示防護(hù)區(qū)內(nèi)的工作人員撤離，并將報(bào)警信號(hào)傳給FAS，F(xiàn)AS輸出信號(hào)關(guān)閉其他相關(guān)設(shè)備。

第二步:當(dāng)同一防護(hù)區(qū)內(nèi)的另一類型探測(cè)器也探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)后，氣體滅火控制器啟動(dòng)設(shè)在該防護(hù)區(qū)域內(nèi)外的蜂鳴器及閃燈，同時(shí)向FAS輸出火災(zāi)確認(rèn)信號(hào)，并進(jìn)入延時(shí)狀態(tài)（延時(shí)時(shí)間為0～30s可調(diào)）。如在延時(shí)階段發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤動(dòng)作，或確有火災(zāi)發(fā)生但僅使用手提式滅火器和其它移動(dòng)式滅火設(shè)備即可撲滅火災(zāi)，可按下設(shè)在保護(hù)區(qū)域門外的緊急止噴按鈕停止釋放藥劑。

第三步:延時(shí)結(jié)束時(shí)，氣滅控制器啟動(dòng)相應(yīng)啟動(dòng)氣瓶，釋放滅火氣體實(shí)施滅火，同時(shí)壓力開(kāi)關(guān)將信號(hào)傳至氣滅控制器，由氣體滅火控制器啟動(dòng)防護(hù)區(qū)外的釋放指示燈。防護(hù)區(qū)域門內(nèi)外的聲光報(bào)警器及放氣指示燈，在滅火期間一直工作，警告所有人員不能進(jìn)入保護(hù)區(qū)，直至確認(rèn)火災(zāi)已經(jīng)撲滅。

（2）電氣手動(dòng)控制

將手自動(dòng)轉(zhuǎn)換器的控制方式選擇鍵撥至“手動(dòng)”位置，系統(tǒng)則處于電氣手動(dòng)控制狀態(tài)，按下現(xiàn)場(chǎng)的緊急放氣按鈕，經(jīng)延時(shí)（0～30s可調(diào)，延時(shí)過(guò)程中完成相關(guān)設(shè)備聯(lián)動(dòng))釋放IG541氣體。

（3）機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)控制

當(dāng)保護(hù)區(qū)發(fā)生火情且自動(dòng)控制和手動(dòng)控制均失靈時(shí)，應(yīng)立即通知人員撤離現(xiàn)場(chǎng)，完成相關(guān)設(shè)備聯(lián)動(dòng)。然后拔除與保護(hù)區(qū)相應(yīng)的電磁閥上的安全插銷，壓下電磁閥手柄，即可打開(kāi)電磁閥，釋放啟動(dòng)氣體。啟動(dòng)氣體打開(kāi)相應(yīng)的選擇閥、瓶頭閥，釋放滅火劑，實(shí)施滅火。

3.4 氣體滅火房間要求

氣體滅火房間的要求有:保護(hù)區(qū)必須為獨(dú)立區(qū)域；圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓不低于1200Pa；保護(hù)區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門、窗的耐火極限＞0.5h，吊頂耐火極限＞0.25h；保護(hù)區(qū)的門必須采用自動(dòng)防火門，保證在任何情況下均能從保護(hù)區(qū)內(nèi)打開(kāi)。保護(hù)區(qū)域內(nèi)的門窗滅火時(shí)應(yīng)保持關(guān)閉狀態(tài)，并設(shè)置彈性閉門器，避免噴氣時(shí)將門推開(kāi)，導(dǎo)致滅火氣體散逸。

3.5 泄壓口

氣體噴放后，防護(hù)區(qū)內(nèi)瞬間增壓，為了保護(hù)防護(hù)區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)安全，應(yīng)在防護(hù)區(qū)的隔墻上設(shè)置對(duì)外泄壓口，泄壓口總面積按《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50370-2005)[4]計(jì)算。考慮到金庫(kù)安全要求，盡可能采用面積小的機(jī)械式泄壓口多個(gè)設(shè)置。泄壓口安裝位置應(yīng)設(shè)在墻體2/3以上高度，并滿足構(gòu)件的耐火極限要求＞0.5h。

3.6 鋼瓶間要求

設(shè)置在專用獨(dú)立的房間內(nèi)，室溫為0～50℃，盡可能靠近服務(wù)的房間。有直接通向疏散走道的出口，氣瓶間門向外開(kāi)啟，設(shè)應(yīng)急照明、疏散標(biāo)志及機(jī)械排風(fēng)裝置，保持通風(fēng)干燥。鋼瓶間結(jié)構(gòu)承重為13kN/m2。

4 結(jié)語(yǔ)

大空間庫(kù)房的氣體滅火設(shè)計(jì)特殊，建議采用IG541(煙烙盡)氣體滅火系統(tǒng)對(duì)該工程銀行憑證庫(kù)的超大空間進(jìn)行保護(hù)。對(duì)超長(zhǎng)保護(hù)半徑或超大保護(hù)體積的房間進(jìn)行氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，將該防護(hù)區(qū)人為拆分為多個(gè)相同大小的防護(hù)區(qū)，采用多組系統(tǒng)分別通過(guò)多組管網(wǎng)同時(shí)噴放到防護(hù)區(qū)內(nèi)。

[1]曾捷.中國(guó)銀行總部大廈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].給水排水，2002，28（11）:59-61.

[2]上海市消防局，上海化工設(shè)計(jì)院.DG/TJ 08-307-2002七氟丙烷滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程[S].上海，2002.

[3]中華人民共和國(guó)公安部.GB50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2006.

[4]中華人民共和國(guó)建設(shè)部，中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50370-2005氣體滅火設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2006.

[5]中國(guó)人民銀行.JR/T 0003-2000銀行金庫(kù) [S].北京，2001.

[6]上海市消防局，上海化工設(shè)計(jì)院.DG/TJ 08-306-2001惰性氣體IG-541滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程[S].上海，2001.

[7]祁亞娟，申勇.超大防護(hù)區(qū)的氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2009，（7）:3-5.

[8]曾杰，魯海平，楊軍，等.大型計(jì)算機(jī)房氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].給水排水，2007，33（3）:74-81.